تحلیل اجزای محدود مکانیک شکست و مکانیک تماس چرخ و ریل

سال انتشار: 1392
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 1,101

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_TRJ-10-3_001

تاریخ نمایه سازی: 22 دی 1393

چکیده مقاله:

در این مقاله مسئله تماس چرخ و ریل با وجود ترک سطحی در ریل بررسی شده است. دلیل بررسی این مسئله تأثیر قابل توجه تماس چرخ و ریل بر ضرایب شدت تنش و به طور متقابل تأثیر ترک بر توزیع فشار تماسی میباشد. در این تحقیق بااستفاده از روش اجزای محدود و به کمک یک نرمافزار تجاری چرخ و ریل ترکدار تحت شرایط غلتش همراه با لغزش جزیی مدلسازی شده است. برای مدل کردن اثر متقابل بین چرخ و ریل و همچنین سطوح ترک از الما نهای تماسی استفاده شده است. ضرایب شدت تنش با روش عددی برونیابی جابهجایی محاسبه گردیده است. تأثیر فاکتورهایی ه مانن د زاویه استقرار ترک، طول ترک و موقعیت چرخ نسبت به ترک روی ضرایب شدت تنش و فشارهای تماسی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان داد ضریبKIIدارای مقادیری بزرگتر ازKI میباشد. از این رو به نظر میرسد در این مسئله تماس چرخ و ریل، مد برشی بر رفتار نوک ترک غالب است. تغییر شکل پیچیده لبه ترک هنگام عبور چرخ، جهت تنش برشی را در سطوح ترک تغییر میدهد و این باعث نوسان در مقادیرKIIمیشود. نوسان در مقادیرKIIمهمترین عامل رشد ترک خستگی در مسئله تماس چرخ و ریل است. هنگامی که ترک در محدوده تماس چرخ و ریل قرار میگیرد توزیع فشا ر تماسی حالت تکین دارد. از این رو فرضیات فشار تماسی هرتز هنگام بررسی تماس چرخ و ریل در مجاورت ترک نامعتبر به نظر میرسد.

نویسندگان

سیدیوسف احمدی بروغنی

استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

سیدرسول سجادی

دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران